框架结构在地震作用下破坏机制浅谈

• 2.梁铰破坏机制;
• 3.混合机制; 其中混合机制由前两种组合而成。
1.柱铰破坏机制
•
柱铰破坏机制：既是“楼层机制”，在这种破 坏机制下，只有竖向构件框架柱屈服，水平构件 如框架梁等仍然保持弹性，也就是“强梁弱柱”
破坏机制。是局部性结构屈服机制，在框架柱端
出现塑性铰后，使得框架柱的抗剪能力减弱，易 发生剪切破坏，而且地震引起的地面波动使得塑 性变形集中现象更加严重。
1.柱铰破坏机制
2.梁铰源自文库坏机制
• 梁铰破坏机制：既是“整体机制”，在这种机制下， 框架梁首先屈服，而且除了首层柱底外所有柱仍处于弹性 阶段，层间位移分布均匀“梁铰破坏机制”的塑性铰大部
分出现在梁端，只有少部分出现在首层柱脚处。也就是所
谓的“强柱弱梁”屈服机制。这也是各国设计规范中要求 实现的屈服机制，因为这种机制的实现可以使得尽可能多
• 在汶川地震的震害中我们发现，在高烈度区， 理论上抗震性能较好的钢筋混凝土结构出现大量 的倒塌，反而是抗震性能相对较差的砌体结构 “裂而不倒”，大多数框架结构并未出现梁铰机 制，而是出现了大量的柱铰，框架柱顶端大多有 混凝土压坏的现象。
框架结构在水平作用下的破坏机制
水平地震作用下框架结构的屈服机制主要有： • 1.柱铰破坏机制;
地震，使得近 10 万平方公里地区直接受灾，造成了将近 10 万人的伤亡，位于震中附近的汶川、北川、汉旺等地 区地震烈度达到 10~11 度；绵阳、绵竹则达到了 8~9 度； 甚至远至成都、西安等地区都有震害反映，震中地区的房
屋成片倒塌，剩余的建筑也严重损毁。
我们谈“震”色变
作为土木专业的我们应该看到的
thx！
框架结构在地震作用下破坏机制浅谈
我们谈“震”色变
1、地震对建筑物的破坏是毁灭性的。
地震频发、震灾严重是我国甚至全世界都不 得不面对的实际情况。
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2008 年 5 月 12 日，我国四川省汶川县发生里氏 8.0 级这次地震所释放的能量是 7 级地震的 32 倍强烈地
震，这次地震是近 100 年来我国西南部所遭遇的最严重
的构件参与到结构整体抗震中，从而使得结构具有较强的
耗能能力和内力重分布能力，抗震性能好，并且在倒塌之 前，框架结构具有足够的延性不会产生瞬时倒塌。
2.梁铰破坏机制
3.混合柱铰破坏机制
梁柱铰混合机制：其特点为部分柱端、部分 梁端均出现塑性铰导致结构形成侧移机构，在这 种机制下，框架梁端的塑性铰要先有柱端塑性铰 出现，主要是因为地震前期主要靠水平构件屈服 耗散地震能量，柱端塑性铰虽然比较晚出现，但 是也参与结构总体抗震，其抗震性能介于柱铰破 坏机制和梁铰破坏机制之间，虽然在破坏前有一 定的延性，但是在设计中仍然应该避免。
1.柱铰破坏机制
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由于大部分柱端形成了塑性铰，所以使得结构 更易形成同一楼层的框架柱上下端都屈服的现象， 我们称之为楼层屈服机制，这样的屈服机制使得 地震的能量都耗散在局部楼层，很容易造成局部 楼层的坍塌，而且在结构破坏前没有明显的征兆， 这非常不利于人群的疏散，容易造成人伤亡。因 此，结构设计中应该避免形成“强梁弱柱”屈服 机制。
3.混合柱铰破坏机制
作为土木专业的我们应该明白
• 汶川地震后，现浇钢筋混凝土框架结构的抗震 性能受到了广大学者的质疑。我国现行规范中采 用了“强柱弱梁”的设计准则，以期实现结构的 塑性耗能能力，避免结构柱端出现塑性铰而产生 结构倒塌，藉此来满足“小震不坏，中震可修， 大震不倒”的抗震设防目标。其实际破坏的机理 还需更进一步的研究。